Question

17．有一包NaCl固體，其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、CuSO₄（無水）中的一種或兩種，某興趣小組的同學欲探究該固體中的成分和測定其中NaCl的質量分數，請你分析回答：

根據以上實驗可知：
（1）由步驟①可知，該固體中一定沒有CuSO₄、CaCO₃（寫化學式）．
（2）步驟②中分離物質的實驗操作名稱是過濾，該步發(fā)生反應的化學方程式是Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl．
（3）有同學提出，不需要進行實驗步驟③，也能判斷出該固體成分，你認為他判斷的依據是步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉．
Ⅱ．測定該固體中NaCl的質量分數．
另稱取ag固體，加水充分溶解，再加入足量的稀硝酸，加熱讓反應后的氣體充分逸出，然后滴加足量AgNO₃溶液，產生的沉淀經過濾、洗滌、烘干，稱量為bg．
（4）該固體中NaCl的質量分數為$\frac{117b}{287a}$×100%（用含a、b代數式表示）．

Answer 1

分析 Ⅰ．當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，又因碳酸鈉和氯化鋇反應產生的碳酸鋇沉淀，碳酸鋇和稀硝酸反應產生二氧化碳氣體和硝酸鋇，過濾可以將固體與液體分開，據此分析得出結論．
Ⅱ．加足量稀硝酸除去固體中的碳酸鈉，確保沉淀產物只是氯化銀，根據氯化銀的質量分析．

解答 解：（1）步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，該固體中一定沒有CuSO₄、CaCO₃；
（2）步驟②中將固體與液體分開的操作是過濾，碳酸鈉和氯化鋇反應產生的碳酸鋇沉淀，化學方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，所以不需要進行實驗步驟③，也能判斷出該固體成分為NaCl和Na₂CO₃；
（4）設固體中含氯化鈉的質量為x．
NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5        143.5
x           bg
$\frac{58.5}{x}$=$\frac{143.5}{bg}$
x=$\frac{58.5bg}{143.5}$
該固體中NaCl的質量分數為$\frac{\frac{58.5bg}{143.5}}{ag}$×100%=$\frac{117b}{287a}$×100%．
故答案為：（1）CuSO₄、CaCO₃；
（2）過濾，Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉；
（4）$\frac{117b}{287a}$×100%．

點評 在解此類題時，首先分析題中所給物質的性質和兩兩之間的反應，然后依據題中的現象判斷各物質的存在性，最后進行驗證即可．